Синтез комбинированных схем памяти

Рассмотрим еще один пример синтеза комбинированной схемы памяти, состоящей изПЗУ и ОЗУ заданного информационного объема: ПЗУ объемом 1Кх8 на базе ИС 512х8 каждая и ОЗУ 2Кх8 на базе ИС информационного объема 256х1 каждая. Но теперь массив поддерживаемых адресов начинается не с нуля, а с заданного кода - 1000₁₆. При этом массив адресов должен быть непрерывным: за старшим адресом ПЗУ должен следовать младший адрес ОЗУ.

Схема представлена на рис. 15.3.

увеличить изображение
Рис. 15.3. Схема памяти, включающей в себя ПЗУ 1К х 8 на ИС 512 х 8 и ОЗУ 2К х 8 на ИС 256 х 1

ИМС ПЗУ имеет 9 входов адреса ( 2⁹=512 ) и 8 линий данных. Возможность сохранения 8-разрядных слов обеспечивается одной ИС, она составляет блок ПЗУ объемом 512х8. Следовательно, для синтеза схемы объемом 1Кх8 потребуются 2 таких блока. На рис. 15.3 блоки ПЗУ-1 и ПЗУ-2 показаны полностью.

ИС ОЗУ имеет 8 входов адреса ( 2⁸=256 ) и 1 линию данных. Кроме того, у нее сигнал выбора кристалла CS с активным уровнем логической 1 и сигнал управления режимом работы WR/RD. Для обеспечения возможности сохранения 8-разрядных слов необходимо в один блок объединить восемь ИС ОЗУ (блок ОЗУ-1 на рис. 15.3). Этот блок обеспечивает информационный объем 256х8. Следовательно, для синтеза схемы объемом 2Кх8 потребуются восемь таких блоков. На рис. 15.3 упрощенно показаны блоки ОЗУ-2 и ОЗУ-8 с подводом ША, ШД и управляющих сигналов, остальные блоки подключаются аналогично.

Следующим этапом синтеза схемы является заполнение карты памяти (табл. 15.2). Начальный адрес памяти составляет 1000₁₆=0001 0000 0000 0000₂. Это младший адрес блока ПЗУ-1. Старший адрес для него будет получаться при наличии девяти единиц в младших разрядах адреса, поскольку количество разрядов адреса ИС ПЗУ равно 9: 0001 0001 1111 11111₂ = 11FF₁₆. Следующий, на 1 больший, код - это младший адрес ПЗУ-2. Он равен 0001 0010 0000 0000₂= 0200₁₆. Старший адрес для этого блока равен 0001 0011 1111 1111₂=13FF₁₆. Таким образом, для младших адресов блоков (они же ИС) ПЗУ младшие девять разрядов равны нулю, для старших - единице (в табл. 15.2 выделено курсивом ).

Первый (самый младший адрес) ОЗУ следует за самым старшим адресом ПЗУ, он равен 0001 0100 0000 0000₂= 1400₁₆. Разрядность адреса ИС ОЗУ отличается от разрядности ИС ПЗУ и составляет восемь разрядов. Очевидно, что старшим адресом для блока ОЗУ-1 будет адрес, в котором восемь младших разрядов равны 1(в табл. 15.2 они также выделены курсивом ). Старшие разряды (в табл. 15.2 выделены жирным шрифтом), естественно, остаются теми же, что и в предыдущей строке карты памяти. При этом получается код 0001 0100 1111 1111₂= 14FF₁₆. Младший адрес блока ОЗУ-2 на 1 больше, он равен 0001 0101 0000 0000₂= 1500₁₆. Далее таблица для ОЗУ заполняется аналогично: для младших адресов блока младшие восемь разрядов (в таблице 18 выделено курсивом ) равны нулю, для старших - единице. При этом при переходе от одного блока ОЗУ к другому код старших разрядов (от девятого) увеличивается на 1. Всего блоков ОЗУ восемь, причем данный код для блока ОЗУ-1 не равен нулю, он составляет 10100₂=20₁₀. Однако закономерность остается такой же, как у ПЗУ, только "отсчет" блоков начинается не с нуля: он изменяется от 10100₂=20₁₀ до 11011₂=27₁₀ (в табл. 15.2 выделено жирным шрифтом).

Схема дешифрации, инициирующая работу того или другого блока ЗУ в соответствии с картой памяти, реализована на одном дешифраторе. Из таблицы 18 видно, что для всех блоков ПЗУ 9-й разряд изменяется от 0 до 1. Поэтому для получения сигналов выбора кристалла, поступающих на блоки ПЗУ, нужно объединять функцией ИЛИ по 2 выхода дешифратора: "0" и "1" - для получения сигнала CS 1, поступающего на ПЗУ-1; "2" и "3" - для получения сигнала CS 2, поступающего на ПЗУ-2. Для ОЗУ старшие разряды кода адреса, выделенные в таблице 21 жирным шрифтом, изменяются на 1 при переходе от блока к блоку, поэтому сигналы выбора кристалла CS 3 CS 10, поступающие на ОЗУ-1 ОЗУ-8 соответственно, снимаются непосредственно с выходов дешифратора "4" "11". Номера этих выходов соответствуют кодам, выделенным жирным шрифтом в таблице 18. Дешифр атор согласно карте памяти будет работать только тогда, когда старшие четыре разряда кода адреса будут равны 0001, что поддерживается логикой ИЛИ-НЕ на рис. 15.3.

Краткие итоги

Как правило, на одной плате присутствуют схемы памяти различного типа. При этом массив адресов должен оставаться непрерывным - после последнего адреса памяти одного типа (обычно ПЗУ) следует младший адрес памяти другого типа (обычно ОЗУ).

Набор для практики

Упражнения к лекции 15

Упражнение 1

Вариант 1 к упражнению 1. Нарисуйте схему ПЗУ информационным объёмом 16Кх8 на ИМС 1Кх8 и ОЗУ 8Кх8 на ИМС 1Кх1. Начальный адрес нулевой.

Вариант 2 к упражнению 1. Нарисуйте схему ПЗУ информационным объёмом 8Кх8 на ИМС 512Кх8 и ОЗУ 8Кх8 на ИМС 1Кх1. Начальный адрес нулевой.

Вариант 3 к упражнению 1. Нарисуйте схему ПЗУ информационным объёмом 1Кх8 на ИМС 256Кх8 и ОЗУ 8Кх8 на ИМС 512х1. Начальный адрес нулевой.

Упражнение 2

Вариант 1 к упражнению 2.Нарисуйте схему ПЗУ информационным объёмом 32Кх8 на ИМС 2Кх8 и ОЗУ 8Кх8 на ИМС 1Кх1. Начальный адрес 8000₁₆.

Вариант 2 к упражнению 2. Нарисуйте схему ПЗУ информационным объёмом 2Кх8 на ИМС 1Кх8 и ОЗУ 16Кх8 на ИМС 1Кх1. Начальный адрес С000₁₆.

Вариант 3 к упражнению 2.Нарисуйте схему ПЗУ информационным объёмом 1Кх8 на ИМС 128Кх8 и ОЗУ 8Кх8 на ИМС 1Кх1. Начальный адрес Е000₁₆.

Упражнение 3

Вариант 1 к упражнению 3. Нарисуйте схему ПЗУ информационным объёмом 16Кх8 на ИМС 2Кх8 и ОЗУ 8Кх8 на ИМС 1Кх1. Начальный адрес нулевой. Дешифраторы только на 3 входа.

Вариант 2 к упражнению 3. Нарисуйте схему ПЗУ информационным объёмом 16Кх8 на ИМС 4Кх8 и ОЗУ 8Кх8 на ИМС 2Кх1. Начальный адрес нулевой. Дешифраторы только на 4 входа.

Вариант 3 к упражнению 3. Нарисуйте схему ПЗУ информационным объёмом 2Кх8 на ИМС 1Кх8 и ОЗУ 8Кх8 на ИМС 512Кх1. Начальный адрес нулевой. Дешифраторы только на 2 входа.

Упражнение 4

Вариант 1 к упражнению 4. Нарисуйте схему ПЗУ информационным объёмом 1Кх8 на ИМС 1Кх4 и ОЗУ 8Кх8 на ИМС 1Кх1. Начальный адрес С000₁₆. Дешифраторы только на 3 входа.

Вариант 2 к упражнению 4. Нарисуйте схему ПЗУ информационным объёмом 16Кх8 на ИМС 1Кх8 и ОЗУ 8Кх8 на ИМС 1Кх1. Начальный адрес F000₁₆. Дешифраторы только на 4 входа.

Вариант 3 к упражнению 4. Нарисуйте схему ПЗУ информационным объёмом 2Кх8 на ИМС 512х4 и ОЗУ 16Кх8 на ИМС 2Кх1. Начальный адрес 8000₁₆. Дешифраторы только на 2 входа.